JP4758484B2 - Compressor - Google Patents
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Description
この発明は、例えば空気調和機や冷蔵庫等に用いられる圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor used in, for example, an air conditioner or a refrigerator.
従来、圧縮機としては、密閉容器と、この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部をシャフトを介して駆動するモータとを備え、上記密閉容器の底部には、潤滑油が溜められた油溜まり部が形成されていた(特開2001−12374号公報:特許文献1参照)。 Conventionally, the compressor includes a sealed container, a compression mechanism unit disposed in the sealed container, and a motor that is disposed in the sealed container and drives the compression mechanism unit via a shaft. An oil reservoir portion in which lubricating oil is accumulated is formed at the bottom of the sealed container (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-12374: Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の圧縮機では、上記モータの上部と下部とを貫通する通路が小さいので、上記モータの上部に溜まった潤滑油は、上記モータよりも下側にある上記油溜まり部に戻りにくくなって、上記油溜まり部の油面切れが発生する問題があった。この油面切れによって、上記油溜まり部の潤滑油を、上記シャフトを介して、上記圧縮機構部や上記モータのベアリング等の摺動部へ、有効に送ることができず、圧縮機の信頼性が低下していた。特に、冷媒として二酸化炭素を用いる場合、潤滑油として高い粘度の潤滑油を用いることになるため、上記潤滑油は、上記油溜まり部に、一層戻りにくくなっていた。 However, in the conventional compressor, since the passage through the upper and lower portions of the motor is small, the lubricating oil accumulated in the upper portion of the motor is unlikely to return to the oil reservoir portion below the motor. Thus, there is a problem that the oil level of the oil reservoir is cut off. Due to this oil level cut, the lubricating oil in the oil reservoir cannot be effectively sent to the sliding mechanism such as the compression mechanism and the motor bearing via the shaft, and the reliability of the compressor Had fallen. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, a lubricating oil having a high viscosity is used as the lubricating oil, so that the lubricating oil is more difficult to return to the oil reservoir.
そこで、この発明の課題は、上記油溜まり部の油面切れを防止する圧縮機を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the compressor which prevents the oil level cut | off of the said oil sump part.
また、一実施形態の圧縮機では、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部を駆動するモータと
を備え、
このモータは、ロータと、このロータの外周側を囲むように配置されたステータとを有し、
このステータのステータコアは、円筒部と、この円筒部の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティース部とを有し、
上記ステータコアは、上記ティース部の径方向外側に位置すると共に上記円筒部の外周面から切り欠かれた油通過溝を有し、
上記密閉容器は、油溜まり部を有し、
上記油通過溝は、上記油溜まり部側の一面と上記油溜まり部と反対側の他面とを貫通し、
上記油通過溝は、上記ティース部の径方向外側の位置の上記円筒部の内周に、達し、
上記ティース部の数は、9つ以上で、
上記ステータコアに巻回されるコイルは、複数のティース部に渡って巻かれておらず各ティース部に巻かれている集中巻であり、
上記円筒部は、上記油通過溝と、隣り合う上記ティース部の間に形成されたスロット部の径方向外側に位置するカシメ部とを有し、
軸に直交する平面において、上記円筒部に外接する仮想円と上記ティース部の幅方向の中心線とが交差する交点を通る直線のうち、上記交点から上記スロット部の輪郭線までの距離が最短となる方向の直線を、仮想直線とすると、
この仮想直線上における上記油通過溝の輪郭線と上記スロット部の輪郭線との間の上記ステータコアの幅は、上記ティース部の幅の1/2以上で、上記交点から上記スロット部の輪郭線までの最短距離から4mmを引いた値以下であり、
上記油通過溝の形状は、平面視、略半円形である。
In the compressor of one embodiment,
A sealed container;
A compression mechanism disposed in the sealed container;
A motor disposed in the sealed container and driving the compression mechanism,
This motor has a rotor and a stator arranged so as to surround the outer peripheral side of the rotor,
The stator core of the stator has a cylindrical portion and a plurality of teeth portions that protrude radially inward from the inner peripheral surface of the cylindrical portion and are arranged in the circumferential direction.
The stator core has an oil passage groove that is located on the radially outer side of the teeth portion and is cut out from the outer peripheral surface of the cylindrical portion,
The closed container has an oil reservoir,
The oil passage groove penetrates one surface of the oil reservoir portion side and the other surface opposite to the oil reservoir portion,
The oil passage groove reaches the inner periphery of the cylindrical portion at a position radially outside the teeth portion,
The number of teeth is 9 or more,
The coil wound around the stator core is a concentrated winding wound around each of the teeth portions without being wound over the plurality of teeth portions,
The cylindrical portion has the oil passage groove and a crimping portion located on the radially outer side of the slot portion formed between the adjacent tooth portions,
Of the straight lines passing through the intersection where the virtual circle circumscribing the cylindrical portion intersects the center line in the width direction of the teeth portion on the plane orthogonal to the axis, the distance from the intersection point to the outline of the slot portion is the shortest If the straight line in the direction becomes the virtual straight line,
The width of the stator core between the contour line of the oil passage groove and the contour line of the slot portion on the virtual straight line is ½ or more of the width of the tooth portion, and the contour line of the slot portion from the intersection point. Ri value der below minus 4mm from the shortest distance to the,
The oil passage groove has a substantially semicircular shape in plan view.
この実施形態の圧縮機によれば、上記ステータコアは、上記ティース部の径方向外側に位置すると共に上記円筒部の外周面から切り欠かれた油通過溝を有するので、潤滑油を、上記油通過溝を通過させて、油溜まり部に戻すことができて、上記油溜まり部の油面切れを防止できる。特に、冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高い粘度の潤滑油を用いることになるが、上記油溜まり部に、有効に、潤滑油を戻すことができる。
また、上記油通過溝は、上記ティース部の径方向外側の位置の上記円筒部の内周に、達しているので、上記ステータコアの上記他面側に溜まった潤滑油を、上記油通過溝を介して、上記ステータコアの上記一面側の上記油溜まり部に戻すことができて、上記油溜まり部の油面切れを防止できる。特に、冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高い粘度の潤滑油を用いることになるが、上記油溜まり部に、有効に、潤滑油を戻すことができる。
また、上記ティース部の数は、9つ以上で、上記ステータコアに巻回されるコイルは、複数のティース部に渡って巻かれておらず各ティース部に巻かれている集中巻であるので、モータの極数が多くて、ステータコアの円筒部の幅が小さくなるが、上記油溜まり部に、有効に、潤滑油を戻すことができる。
また、上記ステータコアの幅は、上記ティース部の幅の1/2以上で、上記最短距離から4mmを引いた値以下であるので、磁束通路を確保しつつ油戻りの通路を確保できる。
また、上記油通過溝の形状は、平面視、略半円形であるので、磁束の流れを確保して、モータ効率の低下を防止する。
According to the compressor of this embodiment, the stator core is located on the radially outer side of the teeth portion and has an oil passage groove cut out from the outer peripheral surface of the cylindrical portion. The oil can be returned to the oil reservoir by passing through the groove, and the oil level of the oil reservoir can be prevented from being cut. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, a high-viscosity lubricating oil is used, but the lubricating oil can be effectively returned to the oil reservoir.
Further, since the oil passage groove reaches the inner periphery of the cylindrical portion at a position radially outside the teeth portion, the lubricating oil accumulated on the other surface side of the stator core is removed from the oil passage groove. Accordingly, the oil pool can be returned to the oil reservoir on the one surface side of the stator core, and the oil level of the oil reservoir can be prevented from being cut. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, a high-viscosity lubricating oil is used, but the lubricating oil can be effectively returned to the oil reservoir.
Further, the number of the tooth portions is nine or more, and the coil wound around the stator core is a concentrated winding wound around each of the tooth portions without being wound around the plurality of tooth portions. Although the number of poles of the motor is large and the width of the cylindrical portion of the stator core is reduced, the lubricating oil can be effectively returned to the oil reservoir portion.
Further, the width of the stator core is not less than ½ of the width of the tooth portion and not more than a value obtained by subtracting 4 mm from the shortest distance, so that an oil return passage can be secured while securing a magnetic flux passage.
Moreover, since the oil passage groove has a substantially semicircular shape in plan view, the flow of magnetic flux is ensured to prevent a reduction in motor efficiency.
また、一実施形態の圧縮機では、上記密閉容器内の冷媒は、二酸化炭素である。 Moreover, in the compressor of one Embodiment, the refrigerant | coolant in the said airtight container is a carbon dioxide.
この実施形態の圧縮機によれば、上記密閉容器内の冷媒は、二酸化炭素であるので、高い粘度の潤滑油を用いることになるが、上記油溜まり部に、有効に、潤滑油を戻すことができる。 According to the compressor of this embodiment, since the refrigerant in the sealed container is carbon dioxide, high-viscosity lubricating oil is used, but the lubricating oil is effectively returned to the oil reservoir. Can do.
この発明の圧縮機によれば、上記ステータコアは、上記ティース部の径方向外側に位置すると共に上記円筒部の外周面から切り欠かれた油通過溝を有するので、潤滑油を、上記油通過溝を通過させて、油溜まり部に戻すことができて、上記油溜まり部の油面切れを防止できる。 According to the compressor of the present invention, the stator core has an oil passage groove that is located on the radially outer side of the tooth portion and is notched from the outer peripheral surface of the cylindrical portion. Can be returned to the oil reservoir, and the oil level of the oil reservoir can be prevented from running out.
この発明の圧縮機によれば、上記油通過溝は、上記ティース部の径方向外側の位置の上記円筒部の内周に、達しているので、上記ステータコアの上記他面側に溜まった潤滑油を、上記油通過溝を介して、上記ステータコアの上記一面側の上記油溜まり部に戻すことができて、上記油溜まり部の油面切れを防止できる。 According to the compressor of the present invention, since the oil passage groove reaches the inner circumference of the cylindrical portion at a position radially outside the teeth portion, the lubricating oil collected on the other surface side of the stator core. Can be returned to the oil reservoir on the one surface side of the stator core via the oil passage groove, and the oil level of the oil reservoir can be prevented from being cut.
この発明の圧縮機によれば、上記ステータコアの幅は、上記ティース部の幅の1/2以上で、上記最短距離から4mmを引いた値以下であるので、磁束通路を確保しつつ油戻りの通路を確保できる。 According to the compressor of the present invention, the width of the stator core is not less than ½ of the width of the teeth portion and not more than a value obtained by subtracting 4 mm from the shortest distance. A passage can be secured.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の圧縮機の第1の実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮機構部2およびモータ3とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a compressor according to the present invention. The compressor includes a sealed
上記密閉容器1の下側側方に、吸入管11を接続する一方、密閉容器1の上側に吐出管12を接続している。上記吸入管11から供給される冷媒は、上記圧縮機構部2の吸込側に導かれる。この冷媒は、二酸化炭素であるが、R410AやR22等であってもよい。
A
上記モータ3は、上記圧縮機構部2の上側に配置され、上記圧縮機構部2を回転軸4を介して駆動する。上記モータ3は、上記圧縮機構部2から吐出された高圧の冷媒が満たされる上記密閉容器1内の高圧領域に配置されている。
The
上記密閉容器1内の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部10が形成されている。この潤滑油は、油溜まり部10から、上記回転軸4に設けられた(図示しない)油通路を通って、上記圧縮機構部2や上記モータ3のベアリング等の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。
An
冷媒として二酸化炭素を用いる場合、潤滑油として高い粘度の潤滑油を用いる。この潤滑油としては、粘度が40℃において5〜300cStの潤滑油を用いる。潤滑油は、例えば、(ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の)ポリアルキレングリコール油や、エーテル油や、エステル油や、鉱油である。 When carbon dioxide is used as the refrigerant, a lubricating oil having a high viscosity is used as the lubricating oil. As this lubricating oil, a lubricating oil having a viscosity of 5 to 300 cSt at 40 ° C. is used. The lubricating oil is, for example, a polyalkylene glycol oil (such as polyethylene glycol or polypropylene glycol), an ether oil, an ester oil, or a mineral oil.
上記圧縮機構部2は、シリンダ状の本体部20と、この本体部20の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部8および下端部9とを備える。
The
上記回転軸4は、上端部8および下端部9を貫通して、本体部20の内部に挿入されている。上記回転軸4は、圧縮機構部2の上端部8に設けられた軸受21と、圧縮機構部2の下端部9に設けられた軸受22により回転自在に支持されている。
The
上記本体部20内の回転軸4にクランクピン5が設けられ、このクランクピン5に嵌合されて駆動されるピストン6とそれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室7により圧縮を行う。ピストン6は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室7の容積を変化させる。
A
上記モータ3は、上記回転軸4に固定された円筒形状のロータ30と、上記ロータ30の外周側を囲むように配置されたステータ40とを有する。上記ステータ40は、上記ロータ30の径方向外側にエアギャップを介して配置されている。つまり、上記モータ3は、インナーロータ型のモータである。
The
上記ステータ40は、上記密閉容器1に、溶接により固定されている。この溶接箇所は、上記ステータ40の上下2断面にて各3ケ所に、設けられている。なお、溶接数は、上記モータ3の重量や固有振動数等により決めればよく、また、上記ステータ40の上記密閉容器1への固定方法は、圧入や焼嵌めでもよい。
The
上記ロータ30は、ロータコア31と、このロータコア31に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された磁石32とを有する。
The
図1と図2に示すように、上記ステータ40は、上記密閉容器1の内面に接触するステータコア41と、このステータコア41に巻回されたコイル42とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記ステータコア41は、円筒部45と、この円筒部45の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された9つのティース部46とを有する。
The
上記コイル42は、複数の上記ティース部46に渡って巻かれておらず各ティース部46に巻かれている集中巻きである。なお、図2では、上記コイル42を一部のみ描いている。
The
上記ステータコア41は、内周側に開口すると共に周方向に配列された9つのスロット部47を有する。つまり、このスロット部47は、隣り合う上記ティース部46の間に形成される。
The
上記ステータコア41は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア41は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部48を有する。このカシメ部48は、円筒部45に設けられている。上記カシメ部48は、上記スロット部47の径方向外側に位置している。
The
上記ステータコア41は、上記油溜まり部10側の一面(下面)41aと上記油溜まり部10と反対側の他面(上面)41bとを貫通する複数の油通過溝45aを有する。
The
この油通過溝45aは、上記ティース部46の径方向外側の位置に、上記円筒部45の外周面から切り欠かれた切り欠きであり、上記ティース部46の径方向外側の位置の上記円筒部45の内周に、達している。
The
この油通過溝45aは、上記ティース部46に対応して、9つ設けられている。油通過溝45aは、略半円形に形成され、冷媒や油を通す通路に利用される。
Nine
この油通過溝45aは、凹溝やDカット面等のいわゆるコアカットによって、形成されている。油通過溝45aは、コアカットの内面と密閉容器1の内面とで囲まれた空間である。
The
上記ステータコア41の上記他面41bに関して、上記全ての油通過溝45aの面積をT[mm2]とし、上記全ての油通過溝45aの水力直径をD[mm]とし、等価面積をM[mm2]としたとき、M=(1/4)×π×D2、および、M/T≧0.4を満たす。
Regarding the
ここで、水力直径Dは、ステータコア41の他面41bにおいて、全ての油通過溝45aの面積をA[mm2]とし、全ての油通過溝45aの周長をB[mm]としたとき、4×A/Bであらわされる。
Here, the hydraulic diameter D is such that, on the
つまり、図3に示すように、丸付き数字1〜9の油通過溝45aにおいて、それぞれの面積をA1〜A9とし、それぞれの周長をB1〜B9とすると、水力直径Dは、4×(A1/B1+A2/B2+A3/B3+A4/B4+A5/B5+A6/B6+A7/B7+A8/B8+A9/B9)であらわされる。
That is, as shown in FIG. 3, in the
次に、図4に、「ステータコア外周の等価面積とコアカット(油通過溝)面積との比率」と、「必要な等価面積」とにおける、油戻りの良否を示す。「ステータコア外周の等価面積/コアカット面積」は、上記式(M/T)に相当する。 Next, FIG. 4 shows the quality of oil return in “ratio of equivalent area of stator core outer periphery to core cut (oil passage groove) area” and “necessary equivalent area”. “Equivalent area of the outer periphery of the stator core / core cut area” corresponds to the above formula (M / T).
図4からわかるように、「ステータコア外周の等価面積/コアカット面積」が、0.4以上であるとき、油戻りの評価は、全てにおいて、「○」となり、0.4未満であるとき、油戻りの評価は、少なくとも一つにおいて、「×」となる。 As can be seen from FIG. 4, when the “equivalent area of the outer periphery of the stator core / core cut area” is 0.4 or more, the evaluation of oil return is “◯” in all cases, and the evaluation of oil return is less than 0.4. Is at least “x”.
ここで、「○」とは、目視にて、実機の油溜まり部に、油が戻ることを確認する一方、「×」とは、目視にて、実機の油溜まり部に、油が戻らないことを確認する。 Here, “○” visually confirms that oil returns to the oil reservoir of the actual machine, while “X” visually confirms that oil does not return to the oil reservoir of the actual machine. Make sure.
また、上記「必要な等価面積」は、下記の実験式から算出した。
S=K×V×ηN
(S:必要な等価面積[mm2]、V:シリンダ(密閉容器)の容積[cc]、η:油粘度[cSt]、N≒4、K=1×e-7)
The “required equivalent area” was calculated from the following empirical formula.
S = K × V × η N
(S: Necessary equivalent area [mm 2 ], V: Volume of cylinder (closed container) [cc], η: Oil viscosity [cSt], N≈4, K = 1 × e-7)
つまり、圧縮機においてステータコア外周に必要な等価面積は、シリンダの容積に比例し、潤滑油の粘度の約4乗に比例している。 That is, the equivalent area required on the outer periphery of the stator core in the compressor is proportional to the volume of the cylinder and is proportional to the fourth power of the viscosity of the lubricating oil.
上記定数N,Kの値は、図5から求めた。図5は、「必要な等価面積」と「実機の等価面積」との関係を示す。図5では、HFC冷媒を用いた実機と、CO2冷媒を用いた実機とを、プロットしている。 The values of the constants N and K were obtained from FIG. FIG. 5 shows the relationship between “required equivalent area” and “equivalent area of actual machine”. In FIG. 5, an actual machine using an HFC refrigerant and an actual machine using a CO 2 refrigerant are plotted.
上記構成の圧縮機によれば、上記油通過溝45aは、上記ティース部46の径方向外側の位置に、上記円筒部45の外周面から切り欠かれた切り欠きであり、上記ティース部46の径方向外側の位置の上記円筒部45の内周に、達しているので、上記ステータコア41の上記他面41b側に溜まった潤滑油を、上記油通過溝45aを介して、上記ステータコア41の上記一面41a側の上記油溜まり部10に戻すことができて、上記油溜まり部10の油面切れを防止できる。
According to the compressor having the above-described configuration, the
また、M=(1/4)×π×D2、および、M/T≧0.4を満たすので、上記油通過溝45aを十分に確保できて、上記ステータコア41の上記他面41b側に溜まった潤滑油を、上記油通過溝45aを介して、上記ステータコア41の上記一面41a側の上記油溜まり部10に、確実に戻すことができる。
Further, since M = (1/4) × π × D 2 and M / T ≧ 0.4 are satisfied, the
また、上記ティース部46の数は、9つ以上で、上記ステータコア41に巻回されるコイル42は、複数のティース部46に渡って巻かれておらず各ティース部46に巻かれている集中巻であるので、モータの極数が多くて、ステータコア41の円筒部45の幅が小さくなるが、上記油溜まり部10に、有効に、潤滑油を戻すことができる。
Further, the number of the
また、上記油通過溝45aの形状は、平面視、略半円形であるので、磁束の流れを確保して、モータ効率の低下を防止する。
Further, since the
また、上記密閉容器1内の冷媒は、二酸化炭素であるので、高い粘度の潤滑油を用いることになるが、上記油溜まり部10に、有効に、潤滑油を戻すことができる。
Moreover, since the refrigerant | coolant in the said
(第2の実施形態)
図6は、この発明の圧縮機の第2の実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮機構部2およびモータ103とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the compressor according to the present invention. The compressor includes a
上記密閉容器1の下側側方に、吸入管11を接続する一方、密閉容器1の上側に吐出管12を接続している。上記吸入管11から供給される冷媒は、上記圧縮機構部2の吸込側に導かれる。この冷媒は、二酸化炭素であるが、R1410AやR22等であってもよい。
A
上記モータ103は、上記圧縮機構部2の上側に配置され、上記圧縮機構部2を回転軸4を介して駆動する。上記モータ103は、上記圧縮機構部2から吐出された高圧の冷媒が満たされる上記密閉容器1内の高圧領域に配置されている。
The
上記密閉容器1内の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部10が形成されている。この潤滑油は、油溜まり部10から、上記駆動軸4に設けられた(図示しない)油通路を通って、上記圧縮機構部2や上記モータ103のベアリング等の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。
An
冷媒として二酸化炭素を用いる場合、潤滑油として高い粘度の潤滑油を用いる。潤滑油は、例えば、(ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の)ポリアルキレングリコール油や、エーテル油や、エステル油や、鉱油である。 When carbon dioxide is used as the refrigerant, a lubricating oil having a high viscosity is used as the lubricating oil. The lubricating oil is, for example, a polyalkylene glycol oil (such as polyethylene glycol or polypropylene glycol), an ether oil, an ester oil, or a mineral oil.
上記圧縮機構部2は、シリンダ状の本体部20と、この本体部20の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部8および下端部9とを備える。
The
上記回転軸4は、上端部8および下端部9を貫通して、本体部20の内部に挿入されている。上記回転軸4は、圧縮機構部2の上端部8に設けられた軸受21と、圧縮機構部2の下端部9に設けられた軸受22により回転自在に支持されている。
The
上記本体部20内の回転軸4にクランクピン5が設けられ、このクランクピン5に嵌合されて駆動されるピストン6とそれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室7により圧縮を行う。ピストン6は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室7の容積を変化させる。
A
上記モータ103は、上記回転軸4に固定された円筒形状のロータ30と、上記ロータ30の外周側を囲むように配置されたステータ140とを有する。上記ステータ140は、上記ロータ30の径方向外側にエアギャップを介して配置されている。つまり、上記モータ103は、インナーロータ型のモータである。
The
上記ステータ140は、上記密閉容器1に、溶接により固定されている。この溶接箇所は、上記ステータ140の上下2断面にて各3ケ所に、設けられている。なお、溶接数は、上記モータ103の重量や固有振動数等により決めればよく、また、上記ステータ140の上記密閉容器1への固定方法は、圧入や焼嵌めでもよい。
The
上記ロータ30は、ロータコア31と、このロータコア31に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された磁石32とを有する。
The
図6と図7に示すように、上記ステータ140は、ステータコア141と、このステータコア141に巻回されたコイル142とを有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
上記ステータコア141は、円筒部145と、この円筒部145の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された9つのティース部146とを有する。
The
上記コイル142は、複数の上記ティース部146に渡って巻かれておらず各ティース部146に巻かれている集中巻きである。なお、図7では、上記コイル142を一部のみ描いている。
The
上記ステータコア141は、内周側に開口すると共に周方向に配列された9つのスロット部147を有する。つまり、このスロット部147は、隣り合う上記ティース部146の間に形成される。
The
上記ステータコア141は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア141は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部148を有する。このカシメ部148は、円筒部145に設けられている。上記カシメ部148は、上記スロット部147の径方向外側に位置している。
The
上記円筒部145には、上記ティース部146の径方向外側に、外周面から切り欠かれた油通過溝145aを有する。この油通過溝145aは、上記ティース部146に対応して、9つ設けられている。この油通過溝145aは、略半円形に形成され、冷媒や油を通す通路に利用される。
The
図8に示すように、上記ステータコア141の軸に直交する平面において、上記円筒部145に外接する仮想円Cと上記ティース部146の幅方向の中心線Mとが交差する交点Oを通る直線のうち、上記交点Oから上記スロット部147の輪郭線までの距離が最短となる方向の直線を、仮想直線Aとすると、この仮想直線A上における上記油通過溝145aの輪郭線と上記スロット部147の輪郭線との間の上記ステータコア141の幅bは、上記ティース部146の幅Tの1/2以上で、上記交点Oから上記スロット部147の輪郭線までの最短距離aから4mmを引いた値以下である。上記ティース部146の幅Tは、上記中心線Mに直交する方向の長さである。
As shown in FIG. 8, in a plane orthogonal to the axis of the
したがって、上記ステータコア141の幅bは、上記ティース部146の幅Tの1/2以上で、上記最短距離aから4mmを引いた値以下であるので、磁束通路を確保しつつ油戻りの通路を確保できる。
Therefore, the width b of the
これに対して、上記ステータコア141の幅bが、上記ティース部146の幅Tの1/2未満の場合、上記ステータコア141の幅bが、狭くなって、磁束通路を確保できない。一方、上記ステータコア141の幅bが、上記最短距離aから4mmを引いた値を越えると、上記油通過溝145aが、狭くなって、油戻りの通路を確保できない。
On the other hand, when the width b of the
ここで、上記幅bが上記最短距離aから4mmを引いた値以下である根拠を、説明する。図8の油通過溝145aを、図9に示すように、半円とみなす。dを水力直径とし、rを半円(油通過溝)の半径とし、Sを半円(油通過溝)の面積とし、Lを半円(油通過溝)の周長とすると、以下の式(1)〜式(3)が成立する。
式(1):S=πr2/2
式(2):L=r(π+2)
式(3):d=4S/L=2πr/(π+2)
Here, the reason why the width b is equal to or less than the value obtained by subtracting 4 mm from the shortest distance a will be described. The
Equation (1): S = πr 2 /2
Formula (2): L = r (π + 2)
Formula (3): d = 4S / L = 2πr / (π + 2)
図10に示すように、水力直径dは5mm以上必要である。つまり、図10は、水力直径と油面高さ低下率との関係を示す。縦軸に、油面高さ低下率を示し、縦軸の下側ほど油面高さが低下している。そして、図10から分かるように、水力直径が5mmよりも小さいと、油面高さが極端に低下している。言い換えると、水力直径が小さいと油戻り性が悪くなるために、油面を確保できない。したがって、水力直径は、5mmより大きな値が必要である。 As shown in FIG. 10, the hydraulic diameter d needs to be 5 mm or more. That is, FIG. 10 shows the relationship between the hydraulic diameter and the oil level height reduction rate. The vertical axis represents the oil level height reduction rate, and the lower the vertical axis, the lower the oil level. As can be seen from FIG. 10, when the hydraulic diameter is smaller than 5 mm, the oil surface height is extremely lowered. In other words, if the hydraulic diameter is small, the oil return property is deteriorated, so that the oil level cannot be secured. Therefore, the hydraulic diameter needs to be larger than 5 mm.
そして、上記の式(1)〜式(3)により、半径rは4mm以上必要になる。よって、図8に示すように、b=a−r≦a−4mmとなって、上記幅bは上記最短距離aから4mmを引いた値以下となる。 And according to said Formula (1)-Formula (3), the radius r needs 4 mm or more. Therefore, as shown in FIG. 8, b = a−r ≦ a−4 mm, and the width b is equal to or less than a value obtained by subtracting 4 mm from the shortest distance a.
また、上記構成のモータによれば、上記ステータ140を備えるので、磁束通路を確保して効率低下を防止すると共に、油戻りの通路を確保して油面切れを防止する。
Further, according to the motor having the above configuration, since the
また、上記構成の圧縮機によれば、上記モータ103を備えるので、磁束通路を確保して効率低下を防止すると共に、油戻りの通路を確保して油面切れを防止する。
Moreover, according to the compressor of the said structure, since the said
また、上記密閉容器1内の冷媒は、二酸化炭素であるので、高い粘度の潤滑油を用いることになるが、この潤滑油を、上記密閉容器1内の油溜まり部10に、確実に戻すことができて、油面切れを確実に防止できる。
Further, since the refrigerant in the
(第3の実施形態)
図11は、この発明の圧縮機の第3の実施形態である平面図を示している。上記第1、上記第2の実施形態と相違する点を説明すると、この第3の実施形態では、ステータの構成が相違する。なお、その他の構造は、上記第1、上記第2の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 11: has shown the top view which is 3rd Embodiment of the compressor of this invention. The difference between the first and second embodiments will be described. In the third embodiment, the configuration of the stator is different. Since other structures are the same as those in the first and second embodiments, description thereof is omitted.
図11に示すように、ステータ240は、ステータコア241と、このステータコア241に巻回されたコイル242とを有する。
As shown in FIG. 11, the
上記ステータコア241は、円筒部245と、この円筒部245の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された9つのティース部246とを有する。
The
上記コイル242は、複数の上記ティース部246に渡って巻かれておらず各ティース部246に巻かれている集中巻きである。なお、図11では、上記コイル242を一部のみ描いている。
The
上記ステータコア241は、内周側に開口すると共に周方向に配列された9つのスロット部247を有する。つまり、このスロット部247は、隣り合う上記ティース部246の間に形成される。
The
上記ステータコア241は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア241は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部248を有する。このカシメ部248は、円筒部245に設けられている。上記カシメ部248は、上記ティース部246の径方向外側に位置している。
The
上記円筒部245には、上記ティース部246の径方向外側に、外周面から切り欠かれた油通過溝245aを有する。この油通過溝245aは、上記カシメ部248の径方向外側に、配置され、上記円筒部245の内周に、達していない。油通過溝245aは、上記ティース部246に対応して、9つ設けられている。油通過溝245aは、略半円形に形成され、冷媒や油を通す通路に利用される。
The
図12に、比較例としてのステータコア341を示す。このステータコア341は、図11のステータコア241と比べて、油通過溝345aの形状が相違する。この油通過溝345aの形状は、平面視、周方向の長さが径方向の長さよりも長い略矩形状に形成されている。
FIG. 12 shows a
図13に、図11のステータコア241(以下、本発明という)と、図12のステータコア341(以下、比較例という)との、効率低下指数を比較したグラフを示す。ここで、効率低下指数とは、円筒部に油通過溝の切欠きがないステータコアを使用したときのモータ効率からの低下指数をいう。効率低下指数が小さいほど、モータ効率の低下は小さい。
FIG. 13 is a graph comparing efficiency reduction indexes of the
図13からわかるように、本発明は、比較例に比べると、効率低下指数が小さく、モータ効率の低下が小さい。つまり、本発明は、比較例に比べると、モータ効率は大きい。 As can be seen from FIG. 13, the present invention has a smaller efficiency decrease index and a smaller decrease in motor efficiency than the comparative example. That is, the present invention has a higher motor efficiency than the comparative example.
この理由を説明すると、図14に、円筒部445に油通過溝の切欠きがないステータコア441を示し、このステータコア441では、ティース部446の径方向外側に位置する丸枠で囲む領域Aの磁束密度が低く、スロット部447の径方向外側に位置する丸枠で囲む領域Bの磁束密度が高い。
The reason for this will be described. FIG. 14 shows a
つまり、本発明では、油通過溝245aを半円形にすることで、磁束密度の低い領域Aを効率よくカットすることになるため、モータ効率の低下が小さい。一方、比較例では、油通過溝345aを矩形にすることで、領域Aとともに、磁束密度の高い領域Bをカットすることになるため、モータ効率の低下が大きくなる。
In other words, in the present invention, since the
次に、図15に、分布巻きと集中巻きとの磁束密度の変化を示す。つまり、図14のステータコア441を用いて、コイルを、複数のティース部にわたって巻いた、いわゆる分布巻きとした場合と、図14のステータコア441を用いてコイルを集中巻きとした場合とにおいて、電気角と磁束密度との関係を示す。
Next, FIG. 15 shows changes in magnetic flux density between distributed winding and concentrated winding. That is, in the case where so-called distributed winding, in which the coil is wound over a plurality of tooth portions using the
図15では、白抜きの菱形に、分布巻きにおけるスロット部の径方向外側の磁束密度を示し、黒塗りの菱形に、分布巻きにおけるティース部の径方向外側の磁束密度を示し、黒丸に、集中巻きにおけるスロット部の径方向外側の磁束密度を示し、白丸に、集中巻きにおけるティース部の径方向外側の磁束密度を示す。 In FIG. 15, the white rhombus indicates the magnetic flux density outside the radial direction of the slot portion in the distributed winding, the black rhombus indicates the magnetic flux density outside the radial direction of the tooth portion in the distributed winding, and is concentrated on the black circles. The magnetic flux density on the outer side in the radial direction of the slot portion in the winding is shown, and the magnetic flux density on the outer side in the radial direction of the tooth portion in the concentrated winding is shown in white circles.
図15からわかるように、分布巻きにおいて、ティース部の径方向外側の磁束密度の変化幅と、スロット部の径方向外側の磁束密度の変化幅とでは、差異はない。このため、油通過溝を、ティース部の径方向外側およびスロット部の径方向外側のどちらに設けても、効率低下は変わらない。 As can be seen from FIG. 15, in the distributed winding, there is no difference between the change width of the magnetic flux density on the radially outer side of the tooth portion and the change width of the magnetic flux density on the radially outer side of the slot portion. For this reason, even if the oil passage groove is provided on either the radially outer side of the tooth portion or the radially outer side of the slot portion, the efficiency reduction does not change.
一方、集中巻きにおいて、ティース部の径方向外側の磁束密度の変化幅は、スロット部の径方向外側の磁束密度の変化幅に比べて、小さい。このため、油通過溝を、ティース部の径方向外側に設けることで、全体としての効率低下を最小限に抑えることができる。 On the other hand, in concentrated winding, the variation width of the magnetic flux density on the radially outer side of the tooth portion is smaller than the variation width of the magnetic flux density on the radially outer side of the slot portion. For this reason, by providing the oil passage groove on the radially outer side of the tooth portion, it is possible to minimize the efficiency reduction as a whole.
この第3の実施形態(図13および図15)の作用効果は、油通過溝が半円形であること、および、コイルは集中巻きであることから、上記第1、上記第2の実施形態にも当てはまる。 The effect of the third embodiment (FIGS. 13 and 15) is that the oil passage groove is semicircular and the coil is concentrated winding, so that the first and second embodiments are the same. Is also true.
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第1〜上記第3の実施形態の特徴点を、様々に組み合わせても良い。また、圧縮機構部として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。また、油通過溝の形状や位置や数量は、上述の実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the feature points of the first to third embodiments may be variously combined. In addition to the rotary type, a scroll type or a reciprocating type may be used as the compression mechanism unit. Further, the shape, position, and quantity of the oil passage groove are not limited to the above-described embodiment.
1 密閉容器
2 圧縮機構部
3,103 モータ
4 回転軸
5 クランクピン
6 ピストン
7 圧縮室
8 上端部
9 下端部
10 油溜まり部
11 吸入管
12 吐出管
20 本体部
21,22 軸受
30 ロータ
31 ロータコア
32 磁石
40,140,240 ステータ
41,141,241 ステータコア
41a 一面(下面)
41b 他面(上面)
42,142,242 コイル
45,145,245 円筒部
45a,145a,245a 油通過溝
46,146,246 ティース部
47,147,247 スロット部
148,248 カシメ部
a 最短距離
b ステータコアの幅
A 仮想直線
C 仮想円
M 中心線
O 交点
T ティース部の幅
DESCRIPTION OF
41b Other surface (upper surface)
42, 142, 242
Claims (2)
この密閉容器(1)内に配置された圧縮機構部(2)と、
上記密閉容器(1)内に配置されると共に上記圧縮機構部(2)を駆動するモータ(3,103)と
を備え、
このモータ(3,103)は、ロータ(30)と、このロータ(30)の外周側を囲むように配置されたステータ(40,140,240)とを有し、
このステータ(40,140,240)のステータコア(41,141,241)は、円筒部(45,145,245)と、この円筒部(45,145,245)の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティース部(46,146,246)とを有し、
上記ステータコア(41,141,241)は、上記ティース部(46,146,246)の径方向外側に位置すると共に上記円筒部(45,145,245)の外周面から切り欠かれた油通過溝(45a,145a,245a)を有し、
上記密閉容器(1)は、油溜まり部(10)を有し、
上記油通過溝(45a)は、上記油溜まり部(10)側の一面(41a)と上記油溜まり部(10)と反対側の他面(41b)とを貫通し、
上記油通過溝(45a)は、上記ティース部(46)の径方向外側の位置の上記円筒部(45)の内周に、達し、
上記ティース部(46)の数は、9つ以上で、
上記ステータコア(41)に巻回されるコイル(42)は、複数のティース部(46)に渡って巻かれておらず各ティース部(46)に巻かれている集中巻であり、
上記円筒部(145)は、上記油通過溝(145a)と、隣り合う上記ティース部(146)の間に形成されたスロット部(147)の径方向外側に位置するカシメ部(148)とを有し、
軸に直交する平面において、上記円筒部(145)に外接する仮想円(C)と上記ティース部(146)の幅方向の中心線(M)とが交差する交点(O)を通る直線のうち、上記交点(O)から上記スロット部(147)の輪郭線までの距離が最短となる方向の直線を、仮想直線(A)とすると、
この仮想直線(A)上における上記油通過溝(145a)の輪郭線と上記スロット部(147)の輪郭線との間の上記ステータコア(141)の幅(b)は、上記ティース部(146)の幅(T)の1/2以上で、上記交点(O)から上記スロット部(147)の輪郭線までの最短距離(a)から4mmを引いた値以下であり、
上記油通過溝(45a)の形状は、平面視、略半円形であることを特徴とする圧縮機。 A sealed container (1);
A compression mechanism (2) disposed in the sealed container (1);
A motor (3, 103) disposed in the sealed container (1) and driving the compression mechanism (2);
The motor (3, 103) includes a rotor (30) and a stator (40, 140, 240) arranged so as to surround the outer peripheral side of the rotor (30).
The stator cores (41, 141, 241) of the stator (40, 140, 240) are formed radially inward from the cylindrical portion (45, 145, 245) and the inner peripheral surface of the cylindrical portion (45, 145, 245). A plurality of teeth portions (46, 146, 246) protruding and circumferentially arranged;
The stator core (41, 141, 241) is located outside the teeth portion (46, 146, 246) in the radial direction and is cut out from the outer peripheral surface of the cylindrical portion (45, 145, 245). (45a, 145a, 245a)
The closed container (1) has an oil reservoir (10),
The oil passage groove (45a) penetrates the one surface (41a) on the oil reservoir (10) side and the other surface (41b) opposite to the oil reservoir (10),
The oil passage groove (45a) reaches the inner circumference of the cylindrical portion (45) at a position radially outside the teeth portion (46),
The number of teeth portions (46) is nine or more,
The coil (42) wound around the stator core (41) is a concentrated winding that is not wound over the plurality of teeth portions (46) but is wound around the teeth portions (46).
The cylindrical portion (145) includes the oil passage groove (145a) and a caulking portion (148) positioned on the radially outer side of the slot portion (147) formed between the adjacent tooth portions (146). Have
Of the straight lines passing through the intersection (O) where the virtual circle (C) circumscribing the cylindrical portion (145) and the center line (M) in the width direction of the teeth portion (146) intersect on the plane orthogonal to the axis If the straight line in the direction in which the distance from the intersection (O) to the outline of the slot portion (147) is the shortest is the virtual straight line (A),
The width (b) of the stator core (141) between the contour line of the oil passage groove (145a) and the contour line of the slot portion (147) on the virtual straight line (A) is the same as the tooth portion (146). 1/2 or more of the width (T), Ri value der below minus 4mm from the shortest distance (a) up to the contour line of the intersection point (O) the slot from (147),
The compressor characterized in that the oil passage groove (45a) has a substantially semicircular shape in plan view .
上記密閉容器(1)内の冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする圧縮機。 The compressor according to claim 1 ,
The compressor characterized in that the refrigerant in the sealed container (1) is carbon dioxide.
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